《非線性系統的採樣控制理論研究》是依託電子科技大學,由張健擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非線性系統的採樣控制理論研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張健
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著計算機技術的飛速發展,越來越多的控制系統利用微型計算機來實現具有複雜控制算法的控制器，這種利用離散控制器來控制連續對象的系統（稱之為採樣控制系統）已經吸引了控制理論研究者越來越多的關注和興趣。本項目將利用數值分析理論中的新理論、新方法結合已有的非線性連續時間系統控制理論、非線性離散時間系統控制理論研究非線性系統的採樣控制問題。本項目將主要討論基於近似離散時間模型的採樣觀測器與採樣控制器的構造化設計方法、採樣輸出反饋設計方法、最大允許採樣時間的估算、採樣觀測器和採樣控制器的性能分析等問題。本項目以獲得良好的採樣控制器、採樣觀測器設計方法並取得原創性的理論成果為目標，並擬將所獲得的理論成果套用於工程實踐中進行驗證，這對提高複雜控制律的實際工程套用效果、拓寬複雜控制律在工程中的套用領域具有重要的理論和實踐意義。
結題摘要
項目組按照資助項目計畫書中的既定研究計畫開展了研究工作，取得了預期的研究成果，實現了各項研究目標。至今為止，項目組已在國內外控制領域主要學術期刊上發表論文8篇，另有3篇期刊論文已被錄用即將發表，其中SCI收錄8篇（含即將發表在被SCI收錄的學術期刊上的論文3篇）；已參加國際和國內學術會議並作口頭報告6次，已發表會議論文6篇,包括參加2011年的IEEE第50屆決策與控制年會（IEEE-CDC）一次；此外項目組成員即將參加將於2014年6月份舉行的美國控制會議，有2篇論文已被該會議錄用即將發表。針對一類含有不確定參數的具有下三角結構形式的非線性系統，研究了跟蹤控制問題，提出了一種自適應採樣跟蹤控制器設計方法，設計得到的控制器能夠保證跟蹤誤差的實用穩定性；針對一類含有不確定結構的非線性系統，研究了系統的鎮定問題，提出了一種自適應採樣控制器設計方法，設計得到的控制器由離散形式的參數自適應律和控制器組成，能夠保證閉環系統的實用穩定性；針對一類單輸入單輸出非線性系統，研究了採樣輸出反饋控制問題，提出了一種基於反演設計與演化方法相結合的採樣控制器設計方法，理論分析與仿真實驗都證明了方法的有效性；針對一類無源非線性系統，研究了採樣控制器性能恢復問題，從理論上證明了離散化後的採樣控制器可以在實用穩定意義上恢復連續時間控制器的控制效果；針對具有一般形式的多輸入多輸出非線性系統，研究了基於數據驅動的觀測器設計問題，提出了一種基於輸入時延的設計方法，設計得到的觀測器能夠保證狀態重構誤差是指數收斂的；針對與非線性系統相關的線性時變系統，研究了輸出反饋問題，通過引入時變形式的狀態變換和高增益觀測器設計方法，提出了一種非線性時變輸出反饋控制器，該控制器能夠保證閉環系統的漸近穩定性；針對一類帶有未知參數的線性時變系統，研究了跟蹤控制問題，提出了一種基於魯棒逆的前饋-反饋二自由度控制方法，設計得到的控制器在跟蹤性能上優於普通的內模控制方法。三年來，項目組也密切關注了該領域的最新研究進展，為未來的相關研究與套用奠定了基礎。
